The preparation method of self-repairing cross-linked polyamide belongs to the field of polyamide. The method of preparing self-repairing cross-linked polyamide by reaction of polyamide oligomer with furan ring with bismaleimide belongs to the technical field of polyamide. Furamidine diester was synthesized by bulk Michael addition of furan methylamine and acrylate with furan ring, then melt polycondensation with diamine and triamine to obtain polyamide oligomer with furan ring, and then bulk Diels Alder addition with bismaleimide to obtain self-repairing crosslinked polyamide. The self-repairing crosslinked polyamide prepared by this method has excellent mechanical properties and high repairing rate because of its easy availability of raw materials, mild reaction conditions, green process and simple operation.
【技术实现步骤摘要】
自修复交联聚酰胺的制备方法
本专利技术涉及一种利用带有呋喃环的聚酰胺低聚体和双马来酰亚胺的Diels-Alder加成反应,制备自修复交联聚酰胺的方法。具体涉及先以呋喃甲胺和丙烯酸酯进行本体迈克尔加成制备呋喃甲胺二酯,再与二胺和三胺进行熔融缩聚,得到带有呋喃环的聚酰胺低聚体,最后和双马来酰亚胺进行本体Diels-Alder加成反应,得到具有自修复功能的交联聚酰胺,属于聚酰胺领域。技术背景聚酰胺为五大通用工程塑料之首,其工业化最早,种类最多。线型聚酰胺力学性能好,熔点高,耐温性强,可用作纤维、工程塑料、热熔胶等方面;交联聚酰胺具有力学性能好、耐油、耐热、耐磨损等特性,可用作膜材料、防腐涂层等。当前交联聚酰胺的合成方法有开环聚合-交联法和多胺-酰氯法,交联聚酰胺等高分子材料在制作和使用过程,经常会由于内部的微裂纹和局部损伤导致性能下降,因此制备具有自修复特性的高分子材料是非常必要的。当前基于Diels-Alder反应的自修复聚合物材料,主要为聚氨酯及环氧树脂等,有关Diels-Alder自修复交联聚酰胺的研究还较为少见。本专利技术将具有自修复功能的结构引入到交联聚酰胺中,提供了一种高效、简单、高修复率的自修复交联聚酰胺材料。首先以呋喃甲胺和丙烯酸酯进行本体迈克尔加成制备呋喃甲胺二酯,再与二胺和三胺进行本体熔融缩聚,得到带有呋喃环的聚酰胺低聚体,最后再与双马来酰亚胺进行本体熔融Diels-Alder反应,得到自修复的交联聚酰胺。该方法不需要任何催化剂或助剂。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种利用带有呋喃环的聚酰胺低聚体和双马来酰亚胺的加成反应,制备自修复交 ...
【技术保护点】
1.一种自修复交联聚酰胺的制备方法,其特征在于,以带有呋喃环的呋喃甲胺与丙烯酸酯进行本体迈克尔加成反应制备呋喃甲胺二酯,进一步与二胺/三胺在无催化剂的存在下熔融缩聚,得到带有呋喃环的聚酰胺低聚体,再与双马来酰亚胺进行本体Diels‑Alder加成,得到自修复的交联聚酰胺;具体步骤如下所示:1)呋喃甲胺二酯的制备:将呋喃甲胺和丙烯酸酯在30℃~100℃下进行本体迈克尔加成反应数小时,得到呋喃甲胺二酯液体;2)制备带有呋喃环的聚酰胺低聚体:将步骤1)得到的呋喃甲胺二酯与二胺或/和三胺,按照酯基:胺基=(n+1):n(n=2~6)投料,在氮气保护下,于120℃~180℃下反应数小时,得到带有呋喃环的聚酰胺低聚体;3)自修复交联聚酰胺的制备:将步骤2)中得到的聚酰胺低聚体与双马来酰亚胺,按照呋喃环:马来酰亚胺基=1:1(摩尔比)投料,在<150℃下混匀后倒入模具,再放入60℃的真空烘箱中反应30h以上,得到自修复交联聚酰胺材料。
【技术特征摘要】
1.一种自修复交联聚酰胺的制备方法,其特征在于,以带有呋喃环的呋喃甲胺与丙烯酸酯进行本体迈克尔加成反应制备呋喃甲胺二酯,进一步与二胺/三胺在无催化剂的存在下熔融缩聚,得到带有呋喃环的聚酰胺低聚体,再与双马来酰亚胺进行本体Diels-Alder加成,得到自修复的交联聚酰胺;具体步骤如下所示:1)呋喃甲胺二酯的制备:将呋喃甲胺和丙烯酸酯在30℃~100℃下进行本体迈克尔加成反应数小时,得到呋喃甲胺二酯液体;2)制备带有呋喃环的聚酰胺低聚体:将步骤1)得到的呋喃甲胺二酯与二胺或/和三胺,按照酯基:胺基=(n+1):n(n=2~6)投料,在氮气保护下,于120℃~180℃下反应数小时,得到带有呋喃环的聚酰胺低聚体;3)自修复交联聚酰胺的制备:将步骤2)中得到的聚酰胺低聚体与双马来酰亚胺,按照呋喃环:马来酰亚胺基=1:1(摩尔比)投料,在<150℃下混匀后倒入模具,再放入60℃的真空烘箱中反应30h以上,得到自修复交联聚酰胺材料。2.按照权利要求1所述的一种自修复交联聚酰胺的制备方法,其特征在于,步骤1)呋喃甲胺和丙烯酸酯摩尔比为1:2。3.按照权利要求1所述的一种自修复交联聚酰胺的制备方法,其特征在于,步骤1)中的到的呋喃甲胺二酯,结构如(I)所示:上式中R1为烷基,优选甲基、乙基、丙基、丁基;步骤2)中所用的胺,为单一或混合胺,选自二胺、三胺,具有如下(III)的结构:步骤3)中所用的双马来酰亚胺,具有如下(V)的结...
【专利技术属性】
技术研发人员:赵京波,杨胜青,张军营,
申请(专利权)人:北京化工大学,
类型:发明
国别省市:北京,11
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